Rotor Girdabı ve Kırbaç Kararsızlıklarını Anlamak

Tanım: Whirl ve Whip nedir?

Petrol girdabı ve Yağ Kırbacı kendi kendine uyarılmış, birbiriyle ilişkili ve oldukça tehlikeli iki türdür, alt-eşzamanlı Sıvı film (kaymalı) yataklarla donatılmış yüksek hızlı dönen makinelerde meydana gelen titreşimler. Bunlar, dengesizlik gibi sorunlardan kaynaklanan zorlamalı titreşimler değil, rotor kararsızlıkları Rotorun hareketinin, titreşimi sürdüren ve artıran kuvvetleri ürettiği yer. Her ikisi de, rotor şaftının yatak boşluğu içinde "dönmesi" (geniş bir yörüngede ileri doğru hareket etmesi) ile karakterize edilir.

Mekanizma: Nasıl Oluyor?

Sıvı filmli bir yatakta, dönen şaft, yüksek basınçlı bir yağ kaması tarafından desteklenir. Şaft, yatağın merkezinde değil, bir tarafında yukarı doğru hareket eder. Yağ şaft tarafından sürüklendikçe, yağın kendisi de şaftın yüzey hızının yarısından biraz daha az bir ortalama hızla dolaşır.

Petrol girdabı Bu girdap, dolaşan yağ filminin şaftı yatak etrafında "itmeye" başlaması ve şaftın büyük, ileri bir yörüngede dönmesiyle oluşur. Bu girdabın frekansı, genellikle 1000-10000 devir/dakika arasında değişen yağ filminin ortalama hızı tarafından belirlenir. 42% ve 48% milinin çalışma hızı (0,42x ila 0,48x)Bu klasik bir alt-senkron titreşim imzasıdır.

Petrol Girdabı: Öncü

Petrol girdabı genellikle istikrarsızlığın ilk aşamasıdır. Özellikleri şunlardır:

• Sıklık: FFT spektrumunda 0,42x ile 0,48x RPM arasında belirgin bir tepe olarak görünür.
• Davranış: Girdabın frekansı, makinenin hızı arttıkça *artacak* ve her zaman ~45% aralığında kalacaktır.
• Şiddet: Yüksek ancak bazen sabit titreşimlere neden olabilir. Makine yükü, hızı veya yağ sıcaklığı değiştikçe ortaya çıkabilir veya kaybolabilir. İstenmese de, her zaman anında yıkıcı olmayabilir.

Yağ Kırbacı: Kritik Tehlike

Yağ Kırbacı Yağ girdabından kaynaklanan çok daha ciddi ve tehlikeli bir durumdur. Makinenin hızı, yağ girdabının frekansının (çalışma hızının ~45%'sinde) rotorunkine eşit olduğu bir noktaya ulaştığında ortaya çıkar. ilk doğal frekans (ilk kritik hızı).

Bu gerçekleştiğinde, yağ girdabı rotorun doğal frekansına "kilitlenir" ve bir rezonans oluşturur. Yağ girdabının özellikleri şunlardır:

• Sıklık: Titreşim frekansı rotorun ilk doğal frekansında "kilitlenir" ve makine hızlanmaya devam etse bile *daha fazla artmaz*.
• Genlik: Titreşim genliği çok büyük boyutlara ulaşır ve şiddetli, dengesiz bir hal alır.
• Davranış: Yağ kırbacı son derece yıkıcıdır ve hızın daha da artırılmasıyla ortadan kalkmaz. Çok kısa sürede yataklara, contalara ve rotorun kendisine feci hasar verebilir.

Kırbaçlamanın başladığı hız genellikle rotorun ilk kritik hızının iki katından biraz fazladır. Yağ kırbacı yaşayan bir makinenin derhal kapatılması gerekir.

Whirl ve Whip Nasıl Tanımlanır?

• Spektrum Analizi: Güçlü bir alt-senkron tepe noktası arayın. Bir başlatma sırasında, tepe noktasının frekansı hızla artarsa, girdaptır. Tepe noktasının frekansı belirli bir noktada "düzleşirse" ve 1x çalışma hızı tepe noktası artmaya devam ederse, girdaptır.
• Yörünge Grafiği: Mil yörüngesi, genellikle 1x çalışma hızı titreşiminin üst üste bindirildiği, "döngü-döngü" görünümü yaratan büyük, ileri doğru hareket eden bir daire veya elips olacaktır.
• Şelale Arsa: Bir başlangıç testinden alınan şelale grafiği, yağ girdabı frekansının hızla arttığını, ilk doğal frekansla kesiştiğini ve yağ kırbacına dönüştüğünü göstererek mümkün olan en net resmi sunar.

Nedenler ve Çözümler

Bu dengesizlikler karmaşıktır ve yatak tasarımı, rotor geometrisi, yağ viskozitesi, sıcaklık ve yükten etkilenir. Dengesizlikten kaynaklanmazlar ve dengeleme ile giderilemezler. Çözümler genellikle tasarım düzeyinde değişikliklerdir, örneğin:

• Daha kararlı bir yatak tasarımına geçiş (örneğin, eğim pedi yatağı).
• Yağ viskozitesinin veya sıcaklığının değiştirilmesi.
• Yatak yükünün arttırılması.
• Yağın çevresel akışını bozmak için yatağa oluklar veya barajlar gibi özellikler eklemek.

← Ana Dizin'e Geri Dön